Конфигурация системы

Система КОСПАС-SARSAT состоит из следующих основных комплексов:

1. Космический сегмент. Космические аппараты КОСПАС-SARSAT совершают оборот вокруг Земли примерно за 100 минут, при этом обозревается участок поверхности диаметром около 5000 км. Бортовая аппаратура КОСПАС-SARSAT обеспечивает работу в двух режимах: в режиме реального времени и глобальном режиме.

2. Сеть станций приема и обработки информации (СПОИ). СПОИ осуществляет прием ретранслируемых ИСЗ сигналов, их обработку с целью определения местоположения радиобуев и передает информацию соответствующему Координационному центру системы (КЦС).

Прием сигналов на СПОИ осуществляется при появлении ИСЗ в зоне ее видимости. Время взаимной видимости ИСЗ-СПОИ составляет до 15 минут. Вся обработка принятых от ИСЗ сигналов осуществляется на СПОИ в автоматическом режиме и занимает 10÷15 минут.

3. Сеть Координационных центров системы (КЦС). Функциями КЦС являются координация и обмен аварийной и другой служебной информацией как в рамках КОСПАС-SARSAT, так и с Поисково-спасательными службами (ПСС). КЦС осуществляет сбор информации со всех замыкающихся на него СПОИ, а также от других КЦС и перераспределяет ее другим КЦС или ПСС. Обмен информацией между центрами системы и поисково-спасательными службами осуществляется в соответствии с правилами, согласованными на международном уровне, в частности в рамках ИМО и ИКАО.

КЦС устанавливается в каждой стране, имеющей хотя бы одну СПОИ.

4. Аварийные радиобуи (АРБ).

Система осуществляет радиоконтроль в аварийном диапазоне частот 406,0 – 406,1 МГц и на частоте 121,5 МГц, на которых передаются сигналы аварийных радиобуев (на 406 МГц – сигналы с дискретной, цифровой информацией). Географическое положение излучающих АРБ определяется системой автоматически с использованием эффекта Доплера с точностью не хуже 5 км для радиобуев, работающих в диапазоне 406 МГц,

Назначение и основные эксплуатационные требования к АРБ (EPIRB).

Существуют два типа аварийных радиобуев (АРБ) применяемых в ГМССБ:

• АРБ УКВ

• АРБ КОСПАС-САРСАТ

АРБ спутниковой системы КОСПАС-САРСАТ обеспечивает передачу оповещений о бедствии через систему спутников на околополярных орбитах и работает в диапа­зоне 406,1 МГц. Данный радиобуй пригоден для судов любого района плавания.

УКВ аварийный радиобуй обеспечивает передачу оповещений о бедствии в системе цифрового избирательного вызова на 70 канале УКВ (частота 156,525 МГц), исполь­зуя класс излучения G2B. Данный АРБ пригоден для судов, совершающих рейсы ис­ключительно в морском районе А1.

Достоинства и недостатки АРБ КОСПАС/САРСАТ:

a) Не требуется ввод координат судна, так как последние определяются по величи­не доплеровского сдвига частоты сигнала радиобуя, принятого на спутнике.

б) Зона действия системы КОСПАС-САРСАТ не имеет ограничений.

Недостаток системы: задержка времени доставки сообщения на береговой центр может достигать до 1...1.5 часов в Северном полушарии и до 2 часов в Южном по­лушарии с учетом времени ожидания пролета спутника и времени движения спутни­ка до ближайшего берегового центра.

Система радиотелексной связи

В международной практике используется следующая аббревиатура телекса: английская – TELEX, TELEPRINT, NBDP (Narrow Band Direct Printing), TOR (Telex Over Radio), TLX, RTLX; русская – УБПЧ (узкополосное буквопечатание).

Для этого вида радиосвязи на флоте используются диапазоны промежуточных и коротких волн. Радиотелексная связь в ПВ-КВ диапазоне обладает определенными преимуществами по отношению к спутниковым системам связи. Во-первых, это возможность работы в полярных областях. Во-вторых, - независимость от космического сегмента. Кроме того, существенным фактором является возможность связи между судами без использования береговой радиостанции, а, следовательно, без оплаты.

Тем не менее, в отличие от спутниковых систем связи, радиосвязь в ПВ-КВ диапазонах существенно зависит от целого ряда факторов, например, погодных условий, географических координат абонентов, времени суток, времени года и т. д.

В 70-х годах на судовых и береговых станциях началось использование оборудования узкополосной буквопечатающей телеграфии (УБПЧ).

Это оборудование состоит из телеграфного аппарата (телетайпа) или персонального компьютера (Рersonal Сomputer – РС) и так называемой аппаратуры повышения верности приема информации (АПВилиАПД), связанной с приемопередающей аппаратурой.Этот вид радиосвязи имеет существенный недостаток, а именно, низкую достоверность. В канале связи при прохождении радиоволн возможно искажение сигнала, в результате чего, на приемном конце вместо переданной буквы будет распечатана какая-либо другая. АПВ или радиотелексный модем обеспечивает преобразование 5-битового международного телеграфного кода МТК-2 (все буквы, цифры, знаки препинания и другие служебные символы (всего 32 комбинации) кодируются битами информации или "единицами" (посылка) и "нулями" (пауза) для реализации передачи и приема информации с помощью радиоволн) в 7-битовый (телетайп) с постоянным соотношением числа посылок (единиц) и пауз (нулей), равным3/4, что позволяет обнаруживать и исправлять ошибки - код МТК-3. Причем в этом семиэлементном коде постоянно соблюдается соотношение единиц и нолей, как три к четырем.

Для передачи информации абоненту береговой телексной сети или на другую судовую радиостанцию может использоваться судовое телексное оборудование - телексный терминал, сопряженный с трансивером ПВ/КВ (или станцией спутниковой связи).

Телексная аппаратура может использовать три основных режима обмена информацией:

- режим ARQ (Automatic Repetition reQuest);

- режим FEC (Forward Error Correction);

- режим прямого буквопечатания (Teleprinter).

Режим ARQ реализуется посредством установления двусторонней радиосвязи между абонентами. Передаваемая информация разбивается на блоки и передача очередного блока осуществляется только после получения от принимающей стороны подтверждения об

успешном приеме предыдущего. При неудачном приеме какого-либо блока информации происходит автоматический запрос на его повторение.

Режим FEC не предполагает обратной связи и защита от ошибок при передаче информации реализуется простым дублированием каждого знака. При совпадении знаков на приемном конце знак считается принятым успешно, при несовпадении - отбраковывается (вместо знака печатается звездочка).

Требования к источникам питания судового оборудования в ГМССБ

На каждом судне должен быть предусмотрен источник резервного питания для питания радиооборудования для связи при бедствии при отсутствии основного и аварийного источников энергии.

Емкость этого источника должна быть достаточной для одновременной работы УКВ радистанции, и в зависимости от района плавания либо ПВ/КВ радиоустановки либо СЗС Инмарсат в течении по крайней мере:

- 1 часа на судах, построенных после 1.02.95 года.

- 1 часа на судах, построенных до 1.02.95, если аварийный дизель-генератор отвечает всем соответствующим требованиям "Правил классификации и постройки морских судов".

- 6 часов на судах, построенных до 1.02.95, если аварийный дизель-генератор не отвечает требованиям "Правил классификации и постройки морских судов".

Если в качестве резервного источника питания используется аккумуляторная батарея, должно быть автоматическое зарядное устройство для подзарядки до полной емкости в течении 10 часов.

Назначение наставления IAMSАR

Наставление IAMSАR является руководством для тех, кому во время аварии на море может потребоваться помощь или для тех, кто может сам оказать такую по­мощь. В частности, оно предназначено для капитана судна, которое может быть на­правлено для проведения поисково-спасательных операций с целью оказания по­мощи людям, терпящим бедствие. Издается в трех томах. Третий том должен находиться на борту каждого воздушного и морского судна.

Системы сообщений с судов.

Существуют различные системы сообщений с судов, например AUSREP - Australian Ship Reporting System, JASPER - Japan Ship Reporting System, AMVER.

Служба AMVER (Automatic Mutual-assistance Vessel Rescue service Автоматическая служба взаимной помощи при спасании судов) управляется Береговой охраной США и дос­тупна для любого торгового судна водоизмещением более 1000 регистровых тонн при переходе между портами более 24 часов. В системе AMVER существует 4 основных типа сообщений:

Sailing Plan (SP)- включает информацию о пути следования судна, которая должна быть передана в течение нескольких часов после выхода из порта

Position report (PR)- посылается через 24 часа после выхода из порта и затем каждые 48 часов до прибытия в порт назначения

Deviation report (DR)- посылается через 24 часа после выхода из порта и затем каждые 48 часов до прибытия в порт назначения

Arrival report (FR)- посылается при прибытии в порт

Что такое симплексная связь?

Симплексная связь – это способ связи, при котором передача возможна попеременно в каждом из двух направлений канала электросвязи. При симплексном способе прием и передача сообщений каждым из абонентов осуществляется поочередно. Это исключает отрицательное взаимное влияние технических средств связи, используемых абонентом для приема и передачи, упрощает процедуру ведения связи, позволяет частично использовать одни и те же технические средства для приема и передачи сообщений. Недостатками симплексного метода являются, увеличение продолжительности цикла обмена сообщениями между абонентами и простой части технических средств во время этого цикла. Симплексная связь осуществляется на одной частоте.

Что такое дуплексная связь?

Дуплексная связь – это способ связи, при котором передача возможна одновременно в обоих направлениях канала связи. При дуплексном способе прием и передача сообщений каждым из абонентов осуществляется одновременно. Это сокращает продолжительность цикла обмена сообщениями между абонентами, позволяет максимально использовать технические средства во время этого цикла. Недостатками дуплексного способа являются необходимость обеспечить возможность одновременного осуществления абонентом приема и передачи путем устранения отрицательного взаимного влияния технических средств связи, а также необходимость использовать приемник и передатчик. Дуплексная связь требует применения двух частот.

Распространение промежуточных волн

Гектометровые волны (ПВ) распространяются с заметным поглощением энергии землей и ионосферой (слой D). Поэтому дальность действия гектометровых волн значительно зависит от времени суток и времени года. В ночное время радиоволны отражаются от слоя F, поэтому сигналы принимаются как за счет поверхностных, так и за счет пространственных волн. На условия распространения ПВ влияет также время года. Это объясняется тем, что, во-первых, поглощение ПВ при отражении от ионосферы в зимнее время уменьшается, так как уменьшается ионизация нижних слоев ионосферы, и, во-вторых, в летние месяцы значительно возрастает влияние атмосферных помех. Средние волны в основном используются для связи на расстоянии до 100÷150 миль.

Распространение коротких волн

Декаметровые волны (КВ) распространяются так же, как и ПВ, с помощью поверхностного и пространственного излучений. На условия распространения КВ большое влияние оказывает время суток, время года, одиннадцатилетний период солнечной активности и географическое расположение линий радиосвязи. В дневное время более низкие частоты КВ-диапазона сильно поглощаются слоями D и Е, а ночью, когда ионизация слабее, более высокие частоты слабо отражаются от слоя F, проходя сквозь него. Поэтому для связи днем используют более высокие частоты (8÷12МГц), а ночью - более низкие (2÷8 МГц).

Особенность распространения КВ зависит также от возникновения особых явлений, к которым относятся замирание радиосигналов и наличие зон молчания; радиосвязь может также нарушиться из-за возмущений в ионосфере. Наибольшее число ионосферных возмущений происходит вблизи магнитных полюсов. Короткие волны используются для дальней связи.

Распространение ультракоротких волн

(УКВ)распространяются в нижних слоях атмосферы, тропосфере, только поверхностным лучом почти прямолинейно. Волны короче 10 м (30 МГц) ионосферой не отражаются, а проходят сквозь нее. Они также не огибают земную поверхность и крупные препятствия. Поэтому эти волны используются для наземной связи на дистанциях до 20÷30 миль.

Основные преимущества УКВ – возможность одновременной работы без взаимных помех большого количества радиостанций и хорошая помехозащищенность во время ионосферных возмущений.

АИС (AIS - Automatic Identification System)

31 декабря 2004 г. завершился период оснащения конвенционных судов в соответствии с требованием главы V СОЛАС аппаратурой автоматической идентификационной (информационной) системы (АИС).

Система автоматического распознавания была изначально создана как средство идентификации между судами, чтобы одно судно, возможно, в случае курса на столкновение, могло установить контакт, назвав себя, свой курс и скорость.

Позднее оказалось, что AIS также может быть полезна в идентификации и наблюдении за судами в водах прибрежной зоны, особенно, для судов, которым нужно повышенное внимание, так как они представляют риск для безопасности или экологии.

Суда, оборудованные аппаратурой АИС, находясь в открытом море или в прибрежных

районах, автоматически и регулярно передают в диапазоне УКВ морской подвижной радиослужбы стандартные сообщения, содержащие информацию о судне, его координатах, курсе, опасном грузе на борту, порте назначения, времени прибытия и другие данные.

Одновременно каждым судном, оборудованным АИС, принимается аналогичная информация от других судов, находящихся в радиусе действия, ограниченном распространением радиоволн УКВ диапазона (20 – 30 морских миль). Принятая информация автоматически обрабатывается и отображается на судовом навигационном дисплее. Синхронизация работы всех станций АИС, как судовых, так и береговых обеспечивается глобальной навигационной спутниковой системой. По сигналам ГНСС в судовых навигационных приемниках рассчитываются текущие координаты судна и вектор

скорости.

АИС (AIS - Automatic Identification System) - система при помощи транспондера, в которой суда обмениваются данными, такими как идентификатор, координаты, курс, скорость, и так дaлee с другими судами и береговыми станциями по радиоканалам УКВ.

АИС можно работать в режимах "судно-судно", "судно-берег" и в режиме системы управления движением судов (СУДС). Обновление данных, передаваемых АИС, происходит через несколько секунд, что позволяет операторам и судоводителям иметь самую последнюю и полную информацию об окружающей обстановке. Транспондер АИС связан с судовыми навигационными системами и может подключаться к "черному ящику" (Voyage Dala Recorder, VDR) для записи и последующего воспроизведения данных, полученных и переданных АИС, а также для последующего их анализа.

Системы распознавания AIS должны быть «всегда включены, кроме случаев, когда международные соглашения или правила защищают навигационную информацию». «Если капитан считает, что безопаснее отключить устройство, он может сделать это, сообщив государству флага причину».

В состав судовой информации, предоставляемой системой АИС, входит:

Статическая информация(каждые 6 минут и по запросу): номер IMO (если имеется); позывной и название судна; длина и ширина: тип судна;

положение приемной антенны системы определения местоположения на судне (в корме или в носу, по левому или правому борту от диаметральной линии);

Динамическая информация - координаты судна с указанием точности и достоверности данных;

- время по всемирному скоординированному времени;

- курс относительно дна моря;

- скорость относительно дна моря:

- направление.

- режим эксплуатации (например, судно, лишенное возможности управляться, на якоре, и т.д. - ручной ввод информации);

- скорость поворота (и случае маневра);

- дополнительная информация - угол крена (при наличии датчика),

- дополнительная информация - килевая и бортовая качка (при наличии датчика);

- осадка судна;

- опасный груз (тип);

- порт назначения и расчетное время прибытия (по усмотрению капитана);

- дополнительная информация - план маршрута (опорные точки).

Краткие сообщения, относящиеся к безопасности мореплавания (по требованию).

Речная Информационная Система (РИС)

Речная информационная служба Украины (РИС) была создана в 2012 г.

Создание Речной информационной службы Украины позволило не только повысить уровень безопасности судоходства, но и выяснить, что, собственно, перевозится по главной водной артерии страны.

К важнейшим задачам, которые призвана решить Речная информационная служба на внутренних водных путях (далее РИС), относятся:

- мониторинг движения судов по внутренним водным путям на базе АИС,

- создание условий для безопасной перевозки пассажиров и грузов путем информационного обеспечения судоходства,

- оптимизация перевозок на внутренних водных путях государства.

РИС не только обнаруживает и отслеживает движение судов в зоне своего действия, но и, осуществляет информационное обеспечение судоходства сведениями:

- об изменениях в работе средств навигационной обстановки,

- гидрологическими данными,

- метеопрогнозами и т.д. в режиме «on-line».

AIS Search and Rescue Transmitter – AIS SART

Принципиально новым радиооборудованием, требования к которому недавно приняты Международной Морской Организацией является передатчик автоматической идентификационной системы (АИС) для поиска и спасания (AIS Search and Rescue Transmitter – AIS SART).

По существу, передатчик автоматической идентификационной системы (АИС) для поиска и спасания будет являться альтернативой радиолокационному ответчику (РЛО), т.е. после вступления в силу соответствующих поправок международные конвенции и кодексы и появления одобренных типов передатчиков АИС у судовладельцев появится выбор:

- оснащать судно только радиолокационным ответчиком (ответчиками),

- оснащать судно только передатчиком (передатчиками) автоматической идентификационной системы (АИС) для поиска и спасания, либо

- оснащать судно комбинацией указанного оборудования (например, на судне валовой вместимостью 500 и более предусмотреть наличие одного радиолокационного ответчика и одного передатчика АИС для поиска и спасания).

Последний вариант, предусматривающий комбинацию РЛО и передатчика АИС, представляется наиболее эффективным, поскольку для поиска и обнаружения объекта, терпящего бедствие, будут использоваться принципиально разные и независимые друг от друга системы.

Судовые системы охранного оповещения. В настоящее время в соответствии с поправками к Международной конвенции СОЛАС-74, которые ввели в действие Международный кодекс по охране судов, портов и портовых сооружений (ОСПС), идет оснащение судов, подпадающих под требования этой Конвенции, судовыми системами охранного оповещения (ССОО). Судовая система охранного оповещения (ССОО - SSAS) устанавливается на судах для скрытой передачи в адрес компетентных служб на берегу сообщений о нарушении охраны судна. В соответствии с требованиями главы XI-2 Международной конвенции по охране человеческой жизни на море (SOLAS-74) по оснащению конвенционных судов техническими средствами охранного оповещения, до 30 июня 2006 года все суда валовой вместимостью 500 тонн и более должны быть оборудованы системой охранного оповещения.  Система ССОО может быть построена на базе терминала Инмарсат - С и Инмарсат - D+.

Система ССОО на базе терминала Инмарсат D+ во включенном состоянии постоянно поддерживает связь с одним из спутников системы Инмарсат через специально выделенный канал D+. По заданной программе передаются координаты судна через сервер на национальный центр мониторинга судов. Помимо своей основной функции (подачи сигнала тревоги) оборудование предоставляет возможность судовладельцу осуществлять мониторинг судна в любой точке мира с любой частотой наблюдения, в любое время суток. При подаче сигнала тревоги сообщение об опасности приходит в национальный центр мониторинга с координатами судна и повторяется через каждые двадцать минут. Далее сообщение об опасности передается в координационно- спасательный центр и далее судовладельцу, службам безопасности пароходства и соответствующим службам. Передаваемое сообщение состоит из идентификационного номера терминала Инмарсат D+, данных о местоположении, даты и всемирного координированного времени UTC.

Передача сигнала тревоги осуществляется до тех пор, пока не будет отжата кнопка или будет получена специальная команда из национального центра мониторинга. Основным источником информации о местоположении судна является комбинированный приемник ГНСС. Помимо основной функции, – подачи сигнала Тревоги Береговым службам Безопасности, система позволяет судовладельцу производить Мониторинг Местоположения Судна в режиме «On line» с помощью специальной интерактивной системы “Fleet View Online”. Также дополнительной возможностью системы является мониторинг положения судна при помощи АИС (ДМС).

Система контроля дееспособности вахтенного помощника капитана (КДВП), (Bridge Navigational Watch Alarm System (BNWAS)).

В июне 2009 года в ходе работы 86-ой сессии Комитета Международной морской организации по безопасности на море (КБМ) была принята Резолюция MSC.282(86), которой определены поправки к главе V «Безопасность мореплавания» Международной Конвенции СОЛАС-74.

Данным комплектом поправок предусмотрено, что обязательным конвенционным оборудованием становятся:

- система контроля дееспособности вахтенного помощника капитана (КДВП), (Bridge Navigational Watch Alarm System (BNWAS)).

В соответствии с упомянутыми поправками предусматривается, что система контроля дееспособности вахтенного помощника капитана (КДВП) будет установлена на грузовые суда валовой вместимостью 150 и более и пассажирские суда, независимо от их размера.

Регистраторы данных о рейсе

В соответствии с требованиями главы V СОЛАС-74 суда, оборудуются приборами регистрации данных о рейсе (S-VDR — Simplified Voyage Date Recorders) (ПРД). Требования к VDR очень жесткие. Капсула должна гарантировать сохранность записанных данных после воздействия факторов удара, проникновения, пожара, глубоководного давления и погружения. При этом процесс записи на конечный носитель не должен прерываться более чем на 10 минут в течение процесса сохранения. Время, в течение которого все записанные элементы данных сохраняются, должно составлять минимально 12 часов. Согласно Резолюции ИМО MSC. 163 (78) S-VDR фиксируются следующие основные параметры:

• дата и время;

• местоположение судна;

• скорость относительно грунта/воды;

• курс;

• переговоры на мостике;

• радиопереговоры на УКВ, связанные с судовыми операциями;

• данные РЛС (АИС), информация АИС в основном варианте регистрации являются дополнительными, но когда регистрация радиолокационных параметров невозможна, то регистрируется обязательно.

Форматы сообщений при бедствии, срочности и безопасности